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Raffinage en ligne

Raffinage en ligne

Dans le cadre du moulage et du laminage de barres en alliage d'aluminium-magnésium-silicium à haute résistance, l'utilisation d'équipements d'affinage en continu pour le dégazage et la filtration à l'aide de plaques filtrantes en céramique alvéolée est de plus en plus répandue.

Le dispositif d'affinage en continu de l'aluminium fondu a été inventé pour la première fois par la United Carbide Corporation en 1974. Son principe de fonctionnement consiste à injecter un gaz inerte de haute pureté dans l'aluminium liquide à travers une buse à rotor en graphite tournant à grande vitesse, afin de former un grand nombre de bulles dispersées. Le liquide est entièrement mis en contact avec le gaz, l’hydrogène présent dans l’aluminium fondu se diffuse dans les bulles, et l’aluminium fondu est évacué à mesure que les bulles remontent à la surface, ce qui permet de réaliser le processus de dégazage. Parallèlement, lorsque les petites bulles remontent, grâce au mécanisme d’adsorption par tension superficielle, certaines petites inclusions peuvent être adsorbées, ce qui permet d’éliminer les scories.

Le dispositif de raffinage en ligne à rotor en graphite rotatif et à pulvérisation est utilisé pour le dégazage. Le rotor en graphite tournant à grande vitesse sert à fragmenter le gaz inerte injecté dans l'aluminium en fusion en très petites bulles, ce qui augmente considérablement la surface de contact entre les bulles de gaz inerte et l'aluminium en fusion, et améliore l'efficacité du dégazage. À condition d'utiliser un gaz inerte de haute pureté, il permet de réduire la teneur en hydrogène à moins de 0,12 ml pour 100 g d'aluminium. Il s'agit actuellement d'un dispositif de dégazage en ligne largement utilisé. La filtration en ligne de l’aluminium fondu comprend principalement : la filtration sur tissu de verre, la filtration sur plaques en céramique alvéolée, la filtration tubulaire et la filtration en lit profond.

Raffinage en ligne

La filtration de la fonte d'aluminium à l'aide d'un tissu de verre relève de la filtration grossière à tamis plat, qui sépare mécaniquement les inclusions grossières grâce à l'action de barrières, mais ne permet pas d'éliminer les inclusions fines. Cette technique a été abandonnée ou n'est plus utilisée que comme filtration grossière primaire à la sortie du four.

À l'heure actuelle, la méthode la plus couramment utilisée et la plus efficace pour filtrer et éliminer les impuretés consiste à utiliser filtre en céramique alvéolée plaques. Le liquide d'aluminium s'écoule à travers les alvéoles sinueuses de la céramique, et les particules d'inclusion contenues dans la plaque céramique sont piégées dans celle-ci sous l'effet combiné de trois mécanismes : le blocage, le dépôt et l'adsorption. La surface interne des alvéoles et les interstices permettent ainsi de séparer les particules d'inclusion du liquide d'aluminium.

La plaque filtrante en mousse céramique est un produit standard, d'une épaisseur de 2 pouces (1 pouce = 0,0254 m), dont la longueur et la largeur sont identiques, et dont l'angle d'inclinaison latéral est de 17,5°. La longueur diagonale est généralement utilisée pour définir les spécifications, et la porosité de la plaque filtrante est exprimée en PPI. Plus le PPI est élevé, plus les pores sont petits. La porosité de la plaque filtrante détermine la précision finale de la filtration. Plus le débit de l'aluminium liquide dans la plaque filtrante est lent, meilleur est l'effet de filtration.